OpenCPN電子海圖軟件的應用

肖 柏 大連引航站

陳金洋 大連海事局交管中心

相較于傳統紙質海圖，電子海圖的優勢更為突出，能夠實現自動化設計船舶航線、監測運行航向以及存儲船行軌跡、演示歷史航程，并對偏航、誤入危險區等情況自動報警，對潮汐、港口、還留等信息實現快速查詢。僅需在幾分鐘之內便可自動化更新達千副海圖。OpenCPN作為自由軟件，可以免費安裝于PC電腦端、平板、手機上，有效降低了電子海圖的應用成本。本文將對OpenCPN電子海圖軟件應用展開分析。

1.OpenCPN電子海圖軟件概述

1.1 OpenCPN

OpenCPN作為國外開發的一款免費應用展示海圖，具備GPS導航定位功能的軟件，能夠在船舶航行運用過程中作為計劃工具，目前發布的最新OpenCPN版本為Version4.6.4版本，該版本實現了wxWidgets界面，對OpenGL支持可以實現用戶在多平臺上的跨平臺運行。并且該軟件還能夠對顯示電子海圖，并基于不同平臺實現二次開發（見圖1）。

圖1 OpenCPN主界面示意圖

1.2 功能特點

OpenCPN具備了較強電子海圖顯示、加載、分析多種功能：

1.2.1 電子海圖功能

（1）支持以下柵格海圖：以＊.kap作為生成的BSB Versions 1，2and3海圖文件后綴；以“＊cap”作為BSB Version 4海圖文件后綴；以“＊ cap”作為“nv-charts”海圖文件；以“＊.nos”、“＊.geo”為NOS/GEO Version 1：海圖文件的后綴。

（2）支持以下矢量海圖：支持“＊.000”后綴的S 57電子航海圖、“＊.0s 63”后綴的加密S 63電子航海圖、專用SENC 格式的CM93Version 2、VM Version 3及后續預處理版本的專用格式。

1.2.2 免費開源軟件

OpenCPN作為可以實現編程自由的軟件工程，以GPLv2協議作為開放源代碼，統一由海員團隊負責開發，后續的軟件測試改進均需要運用于真實航海環境中展開。

1.2.3 豐富插件機制

OpenCPN軟件具備了插件機制，可以對用戶的后續功能拓展提供便捷性，并且預制較豐富的插件接口，可以對二次開發人員便于開發插件，如今的成熟官網開發插件包括4種：一種是AIS Rader View插件，能夠主要運用于對雷達目標的獲取，顯示出類AIS形式；二種是在軟件內成功嵌入谷歌Earth衛星影像圖，并滿足分屏顯示海圖信息；三種是S63 Chats的電子海圖現實插口，均可于S63海圖加載插件實現；四種是BSB4 Charts此種插件主要運用于顯示BSB Version4系列柵格電子海圖，并制定了統一的電子海圖顯示標準。

1.2.4 支持多平臺多系統

能夠支持Wondows操作系統，譬如XP、win7、10等；對Unix類操作系統支持，包括了BSD、Solaris等；以及手機終端蘋果OS系統和安卓系統。

1.2.5 便捷數據接入協議

OpenCPN該軟件主要滿足兩類數據接入形式，包括了串口接入以及網口接入，譬如對NEMA0183 GPS接口、Radar、AIS雷達、導航等設備接口。

2.OpenCPN電子海圖軟件應用案例

將OpenCPN該軟件運用于石油勘探項目試驗中，包括分析水深選擇試驗區域、規劃航海信息、實時定位物探船舶，并實時跟蹤記錄船舶的具體行蹤軌跡。

2.1 選擇試驗區塊

劃分該試驗區域共計3塊，展開對30m、100m、700m不同水深的石油勘探工作，運用OpenCPN電子海圖軟件，劃分不同顯色并根據已有水深數據，對航行時間、項目規劃總體考慮，逐次選擇相應區塊對施工需求滿足的同時，還能夠對規劃區塊時間有效縮減，并對施工效率有效提升。

2.2 規劃航行

對于船舶在航行過程中，對于劃分的試驗區塊內存在管線、鉆井平臺、淺水區以及固定標志物等多種障礙物，保證航行安全性尤為重要因此需要規劃航行線路，以獲得的現有障礙物航海信息為依據，確保設計最優化航線能夠確保達到航行安全性前提下，縮減航行時間。在設計航線過程中，選擇適當的電子海圖軟件位置，點擊屏幕會實時出現對話框，編輯后逐次選擇適當的航線。并選擇激活航線即可船只顯示黑圓圈，選擇的航線顯示紅色，并且提供船舶的航行速度、所在位置、AIS及矢量線等相關信息。

2.3 船舶實時定位

通過對測線信息成功加載后能夠對于船舶相較于區塊所在位置實時定位，并對施工進度及時充分了解后，便于工作指揮與實時調度。

2.4 船舶軌跡跟蹤記錄

結合具體的施工需求需要跟蹤記錄物探船舶軌跡，經過最終輸出文件能夠對船舶的任意時刻所在位置信息獲取，并滿足HSE需求對航行問題有效解決，作為一種十分關鍵不可缺少的輔助類技術手段。

總之，通過運用OpenCPN電子海圖軟件，幾乎擁有了比較全面的海圖可以在日常工作中方便展示，且滿足多個使用者對船舶情況及海洋情況的實時監控，更能夠有效提高船舶的整體安全指數并提供輔助性導航措施。

3.結語

總而言之，在我國目前海航物探領域內OpenCPN電子海圖軟件得以廣泛運用，且在實際工作開展中具有較大的實用輔助價值，但是該軟件應用也存在較大局限，譬如由于海圖存在顯示、定位誤差，或者使用者在應用過程中的設置權限或使用不當情況，均會在一定程度上影響OpenCPN電子海圖軟件的應用效果。結合OpenCPN該軟件的應用實例，發現OpenCPN電子海圖軟件應用于海洋導航領域，能夠滿足定位需求，并跟蹤記錄船舶軌跡，解決工作所需。